7.1 Изготовление литейных форм

Основные операции изготовления форм (формовки):

- уплотнение формовоч­ной смеси для получения точного отпе­чатка модели в форме и придание форме достаточной прочности;

- устройство вен­тиляционных каналов для вывода газов из полости формы, образующихся при залив­ке;

- извлечение модели из формы;

- отделка и сборка форм.

По степени механизации различают:

- формовку ручную,

- машинную и

- автоматическую.

Ручную формовку применяют для по­лучения одной или нескольких отливок в условиях опытного производства, при из­готовлении отливок в ремонтном произ­водстве, а также при изготовлении круп­ных (массой 200...300 т) отливок. На практике используют различные приемы ручной формовки.

Формовка в парных опоках по разъем­ной модели наиболее распространена.

Ли­тейную форму (рис. 7.1, е), состоящую из двух полуформ, изготовляют по разъемной модели (рис. 7.1, а) в такой последова­тельности:

Рис. 7.1 – Последовательность операций изготовления литейной формы для корпуса вентиля: 1 – нижняя полумодель; 2 – верхняя полумодель; 3 – модельная плита; 4 – модель питателя; 5, 6 – опока; 7 – модель выпора; 8 – модель стояка; 9 – модель шлакоуловителя; 10 – стержень.

1. На модельную плиту 3 устанав­ливают нижнюю половину модели 1, моде­ли питателей 4 и опоку 5 (рис. 7.1, б), в которую засыпают формовочную смесь и уплотняют.

2. Опоку поворачивают на 180° (рис. 7.1, в), устанавливают верхнюю половину модели 2, модели шлакоулови­теля 9, стояка 8 и выпоров 7.

3. По центри­рующим штырям устанавливают верхнюю опоку 6, засыпают формовочную смесь и уплотняют.

4. После извлечения модели стоя­ка и выпоров форму раскрывают. Из полу­форм извлекают модели детали (рис. 7.1, г) и мо­дели питателей и шлакоуловителей.

5. В ниж­нюю полуформу устанавливают стержень 10 (рис. 7.1, д) и накрывают нижнюю по­луформу верхней.

На рис. 7.1, е показана литейная форма для корпуса вентиля.

По­сле заливки расплавленного металла и его затвердевания литейную форму разрушают и извлекают отливку (рис. 7.1, ж).

Формовку шаблонами применяют в единичном производстве для получения отливок, имеющих конфигурацию тел вращения. Для примера рассмотрим тех­нологический процесс изготовления форм для шлаковой чаши (рис. 7.2, а).

Рис. 7.2 – Шаблонная формовка: 1, 4 – шаблоны; 2 – шпиндель; 3 – серьга; 5 – упор; 6 – верхняя полуформа; 7 – подпятник.

Фор­мовку осуществляют с помощью шабло­нов 1, 4 (рис. 7.2, б); в яме устанавливают подпятник 7 со шпинделем 2 в вертикаль­ном положении, засыпают формовочную смесь и уплотняют ее вокруг шпинделя; к серьге 3 прикрепляют шаблон 1, режущая кромка которого имеет очертания наружной поверхности отливки, и устанавливливают его на шпиндель (рис. 7.2, в) до yпора 5.

Вращением шаблона в ту и другую сторону срезают формовочную смесь в соответствии с профилем шаблона, удаляя излишки формовочной смеси.

По полученному болвану изготовляют верхнюю полуформу 6 (рис. 7.2, г). Для этого серьгу с шаблоном снимают со шпинделя, плоскость разъема формы покрывают разделительным слоем сухого кварцевого пеcка и бумагой, устанавливают модели литниковой системы, опоку, засыпают формовочную смесь и уплотняют ее, удаляют шпиндель и снимают верхнюю полуформу.

В подпятник 7 вновь устанавливливают шпиндель, на который с помощью серьги устанавливают шаблон 4 (рис. 7.2, с (имеющий очертания внутренней поверхности и отливки. С помощью этого шаблона с болвана удаляется слой формовочной смеси на толщину стенки отливки (рис. 7.2, д) после этого снимают шаблон и удаляют шпиндель, отделывают полученный болван и устанавливают верхнюю полуформу (рис. 7.2, е), затем в литейную форму заливают расплавленный металл.

Формовку в кессонах применяют при изготовлении крупных отливок массой до 200 т.

На рис. 7.3 показана форма стани­ны, собранная в механизированном кессо­не, который смонтирован на бетонном основании 7. Дно его выложено чугунны­ми плитами 4. Две неподвижные стенки 1 и 8 также облицованы металлическими плитами. Противоположные чугунные стенки 3 и 6 передвигаются с помощью червячного редуктора 2, приводимого в действие электродвигателем, что позволя­ет изменять внутренние размеры кессона. Форму собирают из стержней – блоков 5, изготовленных из жидких самотвердею­щих смесей. Литниковую систему изго­товляют из керамических огнеупорных трубок. Верхнюю полуформу 10 устанав­ливают по центрирующим штырям 9 и прикрепляют к кессону болтами.

Рис. 7.3 – Сборка формы станины в механизированном кессоне: 1, 8 – неподвижные стенки; 2 – редуктор; 3, 6 – подвижные стенки; 4 – чугунные плиты; 5 – стержни-блоки; 7 – бетонное основание; 9 – центрирующие штыри; 10 – верхняя полуформа